STP生成树的工作原理
stp原理
stp原理STP原理，又称生成树协议（Spanning Tree Protocol），是一种网络协议，用于在局域网中防止网络环路形成，并确保网络的高可用性和稳定性。
在一个局域网中，如果存在多个交换机或桥接设备之间的互连，可能会导致网络环路的形成。
这样的环路会导致数据包在网络中不断循环，从而造成网络拥塞和冲突，严重影响网络性能和通信质量。
因此，STP原理的提出是为了避免这种局域网环路带来的问题。
STP原理的核心思想是通过建立一棵生成树，选择出一个主干路径，将其他冗余环路禁用。
生成树的选择遵循一套算法，其中最常用的是IEEE 802.1D标准中的STP算法。
该算法使用了一种叫做最小费用生成树（Minimum Spanning Tree，MST）的算法来确定主干路径。
STP算法的实现包括了三个主要步骤：选举根桥、计算最短路径和禁用多余链接。
首先，STP原理通过选举根桥的方式确定整个网络中的根桥，根桥是生成树的根节点。
根据规则，桥设备的优先级和MAC地址都可以影响根桥的选举结果。
接下来，生成树中的每个桥设备将计算到根桥的最短路径。
每个桥设备根据收到的BPDU（Bridge Protocol Data Unit）信息来计算路径的开销，开销越小代表路径越短。
通过比较开销的大小，可以确定生成树中的每一条链路。
最后，根据计算结果，STP原理会禁用多余的链路，即非生成树链路。
这样，网络环路就被消除了，数据包只会在生成树上进行转发，从而避免了冲突和拥塞的问题。
需要注意的是，STP原理并不是一种完美的解决方案。
由于生成树的计算和链路禁用需要一定的时间，因此在网络发生拓扑变化时，会导致生成树的重新计算和链路的重新配置，从而引起网络的短暂中断。
此外，STP原理不能解决所有的环路问题，特别是当网络拓扑比较复杂时。
因此，在实际应用中，还需要结合其他技术和协议来进一步优化网络的性能和可用性。
stp生成树协议
stp生成树协议STP生成树协议。
STP（Spanning Tree Protocol）生成树协议是一种用于计算网络中最佳路径的协议，它可以避免网络中出现环路，确保数据在网络中能够正常传输。
在本文中，我们将详细介绍STP生成树协议的原理、工作方式以及应用场景。
STP生成树协议的原理是通过在网络中选择一条主干路径，将其他冗余路径阻塞，从而避免网络中出现环路。
这样可以确保数据在网络中能够按照最佳路径进行传输，提高网络的可靠性和稳定性。
STP生成树协议采用了一种树状结构，将网络中的设备连接在一棵树上，从而形成一个无环的网络拓扑结构。
STP生成树协议的工作方式是通过选举出一台交换机作为根交换机，然后每个非根交换机都选择一条到根交换机的最佳路径，将其他路径阻塞。
当网络中出现链路故障时，STP生成树协议能够自动重新计算最佳路径，确保数据能够继续正常传输。
STP生成树协议的应用场景非常广泛，特别适用于大型企业网络和数据中心网络。
在这些网络中，往往会有大量的交换机和链路，如果不采用STP生成树协议，很容易出现网络中的环路，导致数据传输异常甚至网络瘫痪。
采用STP生成树协议可以有效地避免这些问题，提高网络的可靠性和稳定性。
总的来说，STP生成树协议是一种非常重要的网络协议，它能够帮助我们构建稳定可靠的网络环境。
通过对STP生成树协议的深入了解和合理应用，我们可以更好地管理和维护网络，确保数据能够按照最佳路径进行传输，提高网络的性能和可靠性。
在实际应用中，我们需要根据网络的具体情况来合理配置STP生成树协议，包括选择合适的根交换机、调整链路的优先级等。
只有在合理配置的前提下，STP生成树协议才能发挥最大的作用，确保网络的稳定和可靠运行。
综上所述，STP生成树协议是一种非常重要的网络协议，它能够帮助我们构建稳定可靠的网络环境。
通过合理配置和应用STP生成树协议，我们可以提高网络的性能和可靠性，确保数据能够按照最佳路径进行传输。
STP协议生成树协议解析与环路消除
STP协议生成树协议解析与环路消除STP（Spanning Tree Protocol）是一种数据链路层协议，用于在拓扑网络中避免环路，并选择最佳路径进行数据传输。
本文将对STP协议的生成树协议解析与环路消除进行详细讨论。
一、STP协议概述STP协议是由IEEE（Institute of Electrical and Electronics Engineers）的802.1D标准定义的一种网络协议。
它的主要目标是解决网桥（Bridge）或交换机（Switch）之间连接成环路时可能产生的问题，如广播风暴。
二、STP协议工作原理STP协议通过选择一个交换机作为根交换机（Root Switch），该交换机将成为生成树的根节点。
其他交换机通过发送BPDU（Bridge Protocol Data Unit）消息进行选举，选择一个具有最短路径通向根交换机的端口。
三、STP协议过程1. 交换机启动时，所有端口处于指定状态（Discarding State），不进行数据转发。
2. 通过BPDU消息交换，交换机进行选举，选择一个交换机作为根交换机。
3. 根交换机将所有端口置为指定状态，而其他交换机选择一条通向根交换机的端口，将其置为指定状态，形成生成树。
4. 生成树上的端口处于指定状态，可以进行数据转发，非生成树上的端口处于指定状态，不进行数据转发。
四、环路消除由于STP协议允许存在备份链路，可能会导致网络中出现多条路径，从而产生环路。
为了消除环路，STP协议会选择将某些端口置于阻塞状态（Blocking State），不进行数据转发。
1. 链路开销优先级STP协议将每个端口的优先级称为链路开销。
端口开销越小，选举时优先级越高。
默认情况下，端口开销为100。
2. 选举根交换机交换机通过发送BPDU消息进行选举根交换机。
BPDU消息包含根交换机的优先级和MAC地址信息，每个交换机收到BPDU消息后比较优先级和MAC地址，选择优先级较低的交换机作为根交换机。
stp生成树协议的原理和应用
Stp生成树协议的原理和应用1. 概述STP（Spanning Tree Protocol）是一种用于构建和维护割除冗余链路的树状拓扑结构的链路层协议。
它能够避免网络环路以及广播风暴的发生，确保数据在网络中的可靠传输。
2. 原理STP的原理基于以下几个关键概念：2.1 网桥(Bridge)网桥是连接不同网络的设备，它有多个网口用于接收和转发数据帧。
2.2 网桥标识(Bridge Identifier)每个网桥都有一个唯一的标识，用于在网络中区分不同的网桥。
网桥标识由优先级和MAC地址组成。
2.3 端口状态每个网桥端口都有不同的状态，包括： - Disabled（禁用）：端口不参与生成树计算。
- Blocking（阻塞）：端口不转发数据帧，只接收配置和STP BPDU （Bridge Protocol Data Units）帧。
- Listening（监听）：端口仅接收配置和STP BPDU帧。
- Learning（学习）：端口接收和转发数据帧，并学习源MAC地址。
- Forwarding（转发）：端口接收和转发所有数据帧。
2.4 根桥(Root Bridge)生成树中的起始点，用于确定整个网络的拓扑结构。
根桥的网桥标识具有最小优先级。
2.5 生成树生成树是一种无环的树状拓扑结构，其中只有一条路径可用于发送数据帧。
其它路径被阻塞以避免网络环路的发生。
生成树的构建是通过选择根桥和确定端口状态来实现的。
2.6 BPDU帧BPDU帧是STP协议使用的消息格式，用于实现生成树的构建和维护。
BPDU 帧包含了网桥标识、优先级、路径代价等信息。
3. 应用STP协议在网络中的应用主要有以下几个方面：3.1 网络环路的割除在复杂的网络中，往往存在多条路径连接不同的网桥。
如果没有STP协议进行环路割除，数据帧可能会在环路中不断转发，导致广播风暴和网络拥塞。
STP协议通过选择一条最短路径，将其它路径阻塞，确保网络中不存在环路。
STP生成树的工作原理
STP生成树的工作原理生成树协议（Spanning Tree Protocol，STP）是用于在以太网交换网络中防止环路的协议。
它的工作原理是通过计算生成一棵树，从而选择出一条主路径，并且屏蔽其他冗余的路径。
STP能够确保相同的数据包不会无限制地在网络中进行广播和转发，从而避免了环路导致的网络拥塞和数据包多次传输的问题。
STP的工作原理可以分为以下几个步骤：2.根端口选择：一旦根桥被选举出来，交换机就会选出一条用于连接到根桥的最佳路径。
根端口是指能够到达根桥的最佳路径上的接口。
交换机通过比较根桥的桥ID和路径上交换机的桥ID来选择根端口。
桥ID由优先级和MAC地址组成。
3.非根桥的端口状态：除了根端口外，其余的端口分为两种状态：指定端口和备选端口。
指定端口是指在特定路径上的唯一可用端口，用于传送数据。
备选端口是指在指定路径上的多个可用端口中的备用端口。
4.换届选举：当网络拓扑结构发生变化时，例如添加或删除交换机，就会触发换届选举。
换届选举是为了确保生成的树仍然是有效的。
在换届选举中，交换机会重新选择根桥和根端口。
生成树协议的原理在于维护一棵树状结构，从而避免环路的发生。
在生成树中，只有根桥和根端口是处于工作状态的，其他的端口都处于阻塞状态，不参与数据传输。
当有链路出现故障或者网络拓扑结构发生变化时，生成树协议会重新计算生成一棵全新的树，从而确保网络的稳定性。
STP的生成树协议是目前广泛应用于以太网交换网络中的环路防护协议。
其工作原理简单明了，通过选举和计算生成一棵树，从而选择出主路径，并屏蔽冗余路径，确保网络的稳定和可靠性。
STP的工作原理对于搭建大型网络和解决网络拓扑结构变化问题具有重要意义。
简述stp的工作原理
简述stp的工作原理STP即生成树协议(Spanning Tree Protocol)，是一种用于在局域网中避免环路的网络协议。
其工作原理是通过构建一个树形拓扑结构，将网络中的所有交换机以及连接它们的链路组成一个“生成树”，从而实现环路的防止。
STP的工作原理可以分为以下几个步骤：1. 选举根交换机：在网络中，首先需要选举出一个交换机作为根交换机(Root Switch)，该交换机作为生成树的根节点。
选举根交换机的条件是：优先级最低的交换机将会成为根交换机，如果优先级相同，则MAC地址最小的交换机成为根交换机。
2. 计算最短路径：每个交换机根据自身与根交换机之间的链路开销计算出到达根交换机的最短路径，该路径称为根路径(Root Path)。
计算最短路径的算法可以是最短路径优先（SPF）或者迪杰斯特拉（Dijkstra）算法。
3. 选择根端口：在每个交换机上，需要选择一个端口作为根端口(Root Port)，这个端口将被用于发送生成树上的数据。
根端口的选择依据是：链路开销最小的端口将被选择为根端口，如果链路开销相同，则选择与根交换机有最短路径的端口。
4. 选择设计端口：由于STP的目标是避免环路，因此需要选择一个交换机的某些端口作为设计端口(Designated Port)，作为生成树上的其他交换机连接起来的桥梁。
设计端口的选择依据是：在同一网段中，仅选择一个端口作为设计端口，此端口将成为根交换机和非根交换机之间的桥梁。
5.剔除冗余连接：根据生成树协议的原则，除了根交换机，其他交换机上的端口都需要关闭一些连接，以避免环路的形成。
在每个交换机上，如果某个端口不是根端口或者设计端口，则将其关闭。
通过以上步骤，STP可确保在局域网中只有一条根路径，从而消除任何可能的环路。
当链路出现故障或新增连接时，STP会重新计算生成树，确保网络的稳定性和高可用性。
值得注意的是，STP虽然可以防止环路，但是其生成树能力有限，只能应对简单拓扑结构。
stp协议工作原理
stp协议工作原理STP协议工作1. 概述STP（Spanning Tree Protocol，生成树协议）是一种用于保证交换网络中无环的链路的协议。
它的目标是通过自动选择、禁用冗余链路，从而避免数据包在网络中循环传送。
2. 基本原理STP协议的基本原理是通过选择一个根桥（Root Bridge）和一组根端口（Root Port）来构建生成树。
以下是STP协议的工作过程：•选择根桥：所有的交换机将进行竞选，哪个交换机具有最低的桥优先级（Bridge Priority）和最低的MAC地址，就会成为根桥。
•选择根端口：每个非根交换机将选择与根桥直接相连的那个端口为根端口，该端口的路径成为最短路径。
•选择设计化端口：每个非根交换机将通过比较与根桥相连的端口的桥ID和端口ID，选择一个最佳的端口作为设计化端口（Designated Port）。
非根交换机上的非设计化端口将被禁用，避免网络中形成环路。
3. STP的端口状态STP协议定义了几种端口状态：•指定端口：端口可用于传递网络数据，允许发送和接收数据。
•阻塞端口：端口计算树路径但暂时不用于转发数据，用于防止形成环路。
•备份端口：端口计算树路径但暂时不用于转发数据，作为冗余备份。
•禁用端口：端口被手动或自动禁用，不能用于传递数据。
4. STP的优化为了提高STP的收敛速度和使用效率，STP协议还进行了一些优化：•快速收敛：STP协议引入了快速收敛机制，使网络快速适应链路改变，减少网络中断时间。
•端口优先级调整：可以通过调整端口的优先级，使得某些端口更有可能被选择为指定端口，提高带宽使用率。
•端口聚合：将多个物理端口捆绑成一个逻辑端口，提供更大的带宽和冗余。
5. 总结STP协议是保证交换网络中无环的关键协议。
通过选择根桥和根端口，以及禁用冗余链路，生成树协议可有效避免循环传送数据包。
同时，STP协议还提供了一些优化手段，使网络更快速、高效地收敛和运行。
希望通过上述的解释，你对STP协议的工作原理有了更深入的了解。
STP协议解析生成树协议的工作原理
STP协议解析生成树协议的工作原理生成树协议（Spanning Tree Protocol，STP）是一种用于网络交换机之间建立冗余链路的协议，它的作用是确保网络中不存在环路，以提高网络的可靠性和稳定性。
本文将对STP协议进行解析，并介绍其工作原理。
一、STP协议简介STP协议是由IEEE 802.1D标准定义的一种链路层协议，用于在网络交换机之间建立一个逻辑上无环路的生成树（Spanning Tree），通过将某些端口设为阻塞状态来消除冗余链路，从而避免广播风暴和数据包的循环转发。
二、STP协议的工作原理1. 桥ID和优先级STP协议中，每个交换机都有一个唯一的Bridge ID（桥ID）用于标识自己，桥ID由优先级和MAC地址组成。
优先级取值范围为0~65535，MAC地址为交换机的物理地址。
生成树的根交换机拥有最小的桥ID。
2. 选举根交换机在网络中，首先进行根交换机的选举。
每个交换机发送BPDU （Bridge Protocol Data Unit）消息，其中包含了自己的桥ID和路径代价（Path Cost）。
路径代价是指从发送BPDU的交换机到根交换机的总路径长度，路径长度越短，路径代价越小。
接收到BPDU的交换机会与自己的桥ID进行比较，如果接收到的BPDU的桥ID更小或者路径代价更小，则将接收到的BPDU继续发送给其他交换机。
3. 生成树计算生成树计算阶段，交换机通过比较收到的BPDU中的桥ID和路径代价来确定到达根交换机的最佳路径，将其端口状态设置为指定端口（Designated Port），用于与其他交换机进行通信。
同时，选举出的根交换机的端口也设置为指定端口。
如果有多条路径具有相同的最小路径代价，则选择桥ID较小的那个路径。
4. 阻塞冗余链路生成树计算完成后，除了根交换机和指定端口以外的所有其他端口都将被设置为阻塞状态（Blocking State），这样就实现了环路的消除。
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STP生成树的工作原理
一、STP生成树的工作原理
STP的基本原理可以归纳为三步，选择根网桥RB、选择根端口RP、选择指定端口DP。
然后把根端口、指定端口设为转发状态，其它接口设为阻塞状态，这样一个逻辑上无环路的网络拓扑就形成了。
1.选择根网桥
选择根网桥的依据是网桥ID,由优先级和MAC地址组成，先看优先级，优先级相同时再看MAC地址，值越小越优先选择。
根网桥的选择过程与政治选举类似。
2.选择根端口
每一个非根网桥将从其接口选出一个到根网桥管理成本（ad ministrative cost）最低的接口作为根端口，选择的依据是
(1)自身到达根网桥的根路径成本最低的接口。
根路径成本的计算是，接口收到BPDU中所包含的成本与接口的成本的累加。
(2)直连网桥ID最小
(3)端口ID最小
3.选择指定端口
当一个网段中有多个网桥时，这些网桥会将他们到根网桥的管理成本都通告出去，其中具有最低管理成本的网桥将作为指定（designated）网桥。
指定网桥中发送最低管理成本的BPDU的接口是该网段中的指定端口。
在每段链路上，选择一个指定端口，选择的依据是：
(1)发送最低根路径成本的BPDU的接口
(2)所在网桥ID最小
(3)端口ID最小
总结：
选举根端口，比较接收的BPDU
选举指定端口，比较发送的BPDU
二、STP拓扑稳定后，所以工作中的交换机接口都将处于转发或阻塞状态，生成树的工作过程如下：
(1)根交换机创建成本为0的Hello BPDU，并向其所有接口转发出去
(2)邻接的非根网桥将接收的hello数据包中的成本加上接收端口的成本后，从指定端口转发出去。
(3)每经过一个hello时间周期根网桥重复步骤(1)，非根网桥重复步骤(2)，直到网络拓扑发生变化。
总结一下：
STP拓扑稳定后，根网桥通过每2s的hello时间创建和发送helloBPDU,非根网桥通过根端口接收BPDU,并且从从指定端口转发改变后的BPDU。
各交换机通过接收到得的BP DU 消息，来保持各端口状态的有效，直到拓扑发生变化。
三、网络对变化时生成树的状态
运行生成树协议的交换机上的端口，总是处于下面四个状态中的一个。
在正常操作期间，端口处于转发或阻塞状态。
当设备识别网络拓扑结构变化时，交换机自动进行状态转换，在这期间端口暂时处于监听和学习状态。
（1）禁用Disabled:（为了管理目的或者因为发生故障将端口关闭）
（2）阻塞Blocking：所有端口以阻塞状态启动以防止回路。
由生成树确定哪个端口转换到转发状态，处于阻塞状态的端口不转发数据,但可接受BPDU
（3）监听Listening：如果一个端口可以成为一个根端口或者指定端口，那么它就转入监听状态。
不发送接收数据，接收并发送bpdu，不进行地址学习（临时状态）。
（4）学习Learning：不接收或转发数据，接收并发送bp du，开始地址学习MAC地址表（临时状态）。
（5）转发Forwarding：端口能转送和接受数据。
四、配置STP
(1).启用STP
（config）#spanning-tree vlan ID
(2).设置根网桥
（config）#spanning-tree vlan ID root primary| second
注：primary（24576）、second（28672）
(3).修改网桥优先级
（config）#spanning-tree vlan ID priority 优先级注：优先级是4096整数倍
(4).修改端口成本
（config-if）#spanning-tree valn ID cost 成本(5).修改端口优先级
（config-if）#spanning-tree vlan ID port-prio 优先级
(6).配置上行速链路
（config）#spanning-tree uplinkfast
(7).配置速端口
（config-if）#spanning-tree porfast
(8).查看STP配置
#show spanning-tree
#show spanning-tree vlan id detail --详细信息。